An toàn chuyển động của ô tô trong đêm khi sử dụng đèn chiếu sáng phía trước

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI NGUYỄN THÁI HÙNG AN TỒN CHUYỂN ĐỘNG CỦA Ô TÔ TRONG ĐÊM KHI SỬ DỤNG ĐÈN CHIẾU SÁNG PHÍA TRƯỚC Chun ngành: Kỹ thuật Ơ tô - Máy kéo Mã số: 62.52.01.16.03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Nguyễn Văn Bang 2.TS Đỗ Hữu Đức Hà Nội - 2014 MỤC LỤC Lời cam đoan Lời cảm ơn Các ký hiệu dùng luận án Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị Mở đầu Chương I Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1 An tồn giao thơng đường 1.2 An tồn giao thơng đường Việt Nam 1.2.1 Số lượng phương tiện hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn an toàn kỹ thuật phương tiện 1.2.2 Cơng trình đường việc tham gia giao thơng ban đêm 1.2.3 Tình hình tai nạn giao thông đường 1.3 Đánh giá an toàn chuyển động ô tô 10 1.4 Phân tích, đánh giá nghiên cứu có liên quan đến an tồn chuyển động tơ đèn chiếu sáng phía trước tơ 12 1.4.1 Các tác giả nước 12 1.4.2 Các tác giả nước 13 1.4.3 Những vấn đề tồn theo hướng nghiên cứu luận án 15 1.5 Nội dung nghiên cứu giới hạn đề tài 17 1.6 Kết luận Chương I 18 Chương II Cơ sở khoa học xây dựng mơ hình đánh giá an tồn chuyển động tơ đêm sử dụng đèn chiếu sáng phía trước 20 2.1 Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng 20 2.2 Mắt người thị giác 21 2.2.1 Hệ thống quang học mắt 22 2.2.2 Một số tính thị giác 26 2.3 Mầu sắc ánh sáng đèn 30 2.3.1 Mầu sắc 30 2.3.2 Các yêu cầu mầu sắc ánh sáng 31 2.4 Đèn chiếu sáng phía trước tơ 33 2.4.1 Các loại đèn ô tô 33 2.4.2 Kết cấu phân loại đèn chiếu sáng phía trước tơ 34 2.4.3 Hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật đèn chiếu sáng phía trước ô tô 40 2.5 Chiếu sáng đường ô tô 48 2.6 Các yếu tố liên quan đến người lái 51 2.7 Các yếu tố liên quan đến phương tiện 53 2.8 Các yếu tố liên quan đến đường ô tô 56 2.9 Yếu tố vận tốc khoảng cách xe tham gia giao thông 56 2.10 Các yếu tố thời tiết 57 2.11 Kết luận Chương II 58 Chương III Xây dựng khảo sát mơ hình đánh giá an tồn chuyển động ô tô đêm sử dụng đèn chiếu sáng phía trước 59 3.1 Mối quan hệ Người lái - Ơ tơ - Mơi trường 59 3.2 Các dạng va chạm xảy tai nạn giao thông đường lựa chọn mơ hình nghiên cứu 65 3.2.1 Các dạng va chạm sơ đồ tai nạn 65 3.2.2 Lựa chọn mơ hình nghiên cứu 68 3.3 Xây dựng phương pháp đánh giá an toàn chuyển động ô tô 69 3.3.1 Q trình phanh tơ 69 3.3.2 Tầm nhìn thấy đối tượng người lái đêm sử dụng đèn chiếu sáng phía trước 83 3.3.3 Vận tốc an tồn điều kiện tầm nhìn bị hạn chế 85 3.3.4 Phương pháp đánh giá an toàn chuyển động ô tô 88 3.4 Kết luận Chương III 90 Chương IV Nghiên cứu thực nghiệm 91 4.1 Xác định mục đích nội dung thí nghiệm 91 4.1.1 Mục đích thí nghiệm 91 4.1.2 Nội dung thí nghiệm 91 4.2 Thí nghiệm 92 4.2.1 Thí nghiệm đo tầm nhìn người lái 92 4.2.2 Thí nghiệm đo hệ số bám đường thử 102 4.2.3 Thí nghiệm đo hệ số hiệu phanh 107 4.2.4 Thí nghiệm đánh giá an tồn chuyển động tơ 110 4.2.5 Thí nghiệm đánh giá an tồn chuyển động tơ vận tốc 80 km/h 116 4.3 Kết luận Chương IV 118 Kết luận kiến nghị 119 Danh mục cơng trình cơng bố tác giả 122 Danh mục tài liệu tham khảo 123 Phụ lục LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận án LỜI CẢM ƠN Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tập thể giáo viên hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Bang, Trưởng khoa Cơ khí, Trường Đại học Giao thơng vận tải; TS Đỗ Hữu Đức, nguyên Phó Cục trưởng Cục Đăng kiểm Việt Nam, tận tình hướng dẫn phương hướng, nội dung phương pháp nghiên cứu trình thực luận án! Tác giả xin trân trọng cảm ơn Bộ mơn Cơ khí tơ, Khoa Cơ khí, Phịng Đào tạo sau đại học, Trường Đại học Giao thông vận tải; Trung tâm thử nghiệm xe giới, Phòng Chất lượng xe giới, Cục Đăng kiểm Việt Nam; Phịng thí nghiệm Vật lý Kỹ thuật chiếu sáng, Viện Vật lý kỹ thuật, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, tạo điều kiện, giúp đỡ hợp tác trình nghiên cứu! Do điều kiện thời gian khả Nghiên cứu sinh, luận án không tránh khỏi khiếm khuyết, tác giả kính mong nhận góp ý Giáo sư, Phó Giáo sư, Tiến sỹ, nhà khoa học, thầy cô giáo bạn đồng nghiệp Tác giả xin chân thành cảm ơn chuyên gia thuộc lĩnh vực Cơ khí Động lực ngồi Trường đọc góp nhiều ý kiến quý báu cho luận án! Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới tất bạn bè, đồng nghiệp, người thân gia đình động viên giúp đỡ nhiều để luận án hoàn thành! CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN ÁN Q Diện tích m2 E Độ rọi lux I Cường độ sáng cd L Độ chói cd/m2 M Độ trưng lm/m2 T Thời gian s  Quang thơng lm  Bước sóng nm Wϕ Khả quan sát đối tượng chiếu sáng đèn K Độ tương phản đối tượng chiếu sáng Kgh Độ tương phản giới hạn Cs Hệ số chói vat Vận tốc an tồn TΣ Thời gian phản ứng người lái thời gian chậm tác dụng hệ thống phanh Kp Hệ số hiệu phanh φ Hệ số bám lốp với mặt đường S0 Khoảng cách ô tô dừng với chướng ngại vật m Snt Khoảng cách nhìn thấy người qua đường ánh sáng đèn ô tô m Katd Hệ số an toàn chung đèn chiếu sáng phía trước Katv Hệ số an tồn theo vận tốc an toàn tối đa m/s s Katp Hệ số an toàn theo khả phanh vcc Vận tốc an toàn lớn tránh xe ngược chiều km/h vc Vận tốc an toàn lớn đèn chiếu gần, khơng có xe ngược chiều km/h vp Vận tốc an toàn lớn đèn chiếu xa km/h Ti Độ tăng ngưỡng suy giảm khả nhìn Ui Hệ số khơng đồng độ chói mặt đường DANH MỤC CÁC BẢNG CHƯƠNG II Bảng 2.1: Liệt kê đặc tính thị giác mắt người 24 Bảng 2.2 Độ nhạy mắt người 25 Bảng 2.3: Hệ số phản xạ số vật liệu 35 Bảng 2.4: Độ rọi điểm vùng đo 46 CHƯƠNG III Bảng 3.1: Dạng va chạm sơ đồ tai nạn theo phân loại tư vấn CONSIA dự án an tồn giao thơng Việt Nam 66 Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật tơ thí nghiệm 76 Bảng 3.3: Các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp tới thời gian phản xạ người lái 82 CHƯƠNG IV Bảng 4.1: Kết thí nghiệm mẫu (ơ tơ con) 100 Bảng 4.2: Kết thí nghiệm mẫu (ơ tơ tải) 100 Bảng 4.3: Kết tính toán hệ số bám đường thử 106 Bảng 4.4: Kết đo gia tốc phanh Jptt 110 Bảng 4.5: Kết tính tốn hệ số hiệu phanh 110 Bảng 4.6: Kết thí nghiệm đánh giá an toàn chuyển động vận tốc an toàn lý thuyết 115 Bảng 4.7: Kết đánh giá an toàn chuyển động vận tốc 80 km/h 117 PHỤ LỤC Bảng PL 1.1: Kết đo tầm nhìn người lái, xe 1, mẫu xanh PL-2 Bảng PL 1.2: Kết đo tầm nhìn người lái, xe 1, mẫu đỏ PL-3 Bảng PL 1.3: Kết đo tầm nhìn người lái, xe 1, mẫu trắng PL-4 Bảng PL 1.4: Kết đo tầm nhìn người lái, xe 2, mẫu xanh PL-5 Bảng PL 1.5: Kết đo tầm nhìn người lái, xe 2, mẫu đỏ PL-6 Bảng PL 1.6: Kết đo tầm nhìn người lái, xe 2, mẫu trắng PL-7 Bảng PL 2.1: Kết thử nghiệm phanh đường số loại xe sản xuất, lắp ráp Việt Nam PL-8 Bảng PL 3.1: Kết đo gia tốc phanh xe PL-14 Bảng PL 3.1: Kết đo gia tốc phanh xe PL-15 10 Bảng PL 4.1: Kết đánh giá an toàn chuyển động xe mẫu thứ KIA SORENTO vận tốc an toàn lý thuyết PL-17 Bảng PL 4.2: Kết đánh giá an toàn chuyển động xe mẫu thứ hai CỬU LONG vận tốc an toàn lý thuyết PL-18 Bảng PL 5.1: Kết đánh giá an toàn chuyển động xe mẫu thứ KIA SORENTO vận tốc giới hạn 80 km/h PL-19 Bảng PL 6: Một số loại bóng đèn sử dụng cho đèn chiếu sáng phía trước PL-20 Bảng PL 8.1: Danh mục tiêu chuẩn, quy chuẩn liên quan đến đèn chiếu sáng phía trước ô tô ban hành PL-29 Bảng PL 9.1: Cấp chiếu sáng đường quảng trường PL-33 Bảng PL 9.2: Độ chói độ rọi trung bình đường TCVN1404:2005 PL-34 Bảng PL 9.3: Phân cấp chiếu sáng đường CIE 115-1995 PL-35 Bảng PL 9.4: Tiêu chuẩn CIE 115-1995 chiếu sáng đường PL-36 Bảng PL 10.1: Hiệu phanh thử khơng tải PL-37 Bảng PL 10.2: Hiệu phanh thử đầy tải PL-38 Bảng PL 11.1: Vận tốc thiết kế cấp đường PL-39 Bảng PL 11.2: Chiều rộng tối thiểu yếu tố mặt cắt ngang cho địa hình đồng đồi PL-39 Bảng PL 11.3: Độ dốc ngang yếu tố mặt cắt ngang PL-40 Bảng PL 11.4: Tầm nhìn tối thiểu người lái PL-40 Bảng PL 11.5: Bán kính đường cong nằm tối thiểu PL-41 Bảng PL 11.6: Độ dốc siêu cao ứng với bán kính cong nằm vận tốc thiết kế PL-41 Bảng PL 11.7: Độ dốc dọc lớn cấp thiết kế đường PL-42 Bảng PL 11.8: Yêu cầu độ phẳng mặt đường IRI PL-42 Bảng PL 12.1: Vận tốc tối đa cho phép xe giới tham gia giao thông đường khu vực đông dân cư PL-43 Bảng PL 12.2: Vận tốc tối đa cho phép xe giới tham gia giao thông đường ngồi khu vực đơng dân cư PL-43 Bảng PL 12.3: Khoảng cách an toàn tối thiểu xe tham gia giao thông PL-44 ... điều kiện sử dụng đèn chiếu sáng phía trước - Ứng dụng kiến thức vật lý quang học, lý thuyết ô tô, tài liệu chuyên ngành để đánh giá an tồn chuyển động tơ đêm sử dụng đèn chiếu sáng phía trước -... hành đêm, sử dụng đèn chiếu sáng phía trước, đoạn đường xe hoạt động không chiếu sáng đèn đường, người lái phát người qua đường (thông qua chiếu sáng đèn chiếu sáng phía trước) tiến hành phanh... án ? ?An toàn chuyển động ô tô đêm sử dụng đèn chiếu sáng phía trước? ?? cần thiết, có ý nghĩa khoa học thực tiễn quan trọng Mục đích: Trên sở nghiên cứu tầm nhìn người lái điều kiện sử dụng đèn chiếu